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. 2023 Sep-Oct;61(5):552–558. [Article in Spanish] doi: 10.5281/zenodo.8316413

Bacterias Gram-negativas de prioridad crítica en pacientes de las UCI de un hospital de tercer nivel

Gram-negative bacteria of critical priority in ICU patients from a tertiary care hospital

Andrés Humberto Uc-Cachón 1,✉, Gloria María Molina-Salinas 1, Angel de Jesús Dzul-Beh 1, Rey Fernando Rosado-Manzano 2, Haziel Eleazar Dzib-Baak 1
PMCID: PMC10607448  PMID: 37756682

Resumen

Introducción:

las unidades de cuidados intensivos (UCI) son el epicentro de la resistencia a los antimicrobianos (RAM) y las infecciones en estas áreas son causadas principalmente por bacterias Gram-negativas (BGN).

Objetivo:

describir la frecuencia y los patrones de RAM en BGN aisladas de muestras clínicas de pacientes de las UCI de un hospital de tercer nivel en Mérida, Yucatán.

Material y métodos:

describir la frecuencia y los patrones de RAM en BGN aisladas de muestras clínicas de pacientes de las UCI de un hospital de tercer nivel en Mérida, Yucatán.

Resultados:

se identificaron 433 BGN y Klebsiella pneumoniae fue el patógeno más prevalente (n = 117; 27.02%). La mayoría de las BGN aisladas se obtuvieron de secreciones bronquiales (n = 163). En general, las BGN mostraron altas tasas de resistencia a ampicilina (89.48%), ampicilina/sulbactam (66.85%), cefalosporinas (58.52-93.81%), tobramicina (58.06%) y tetraciclina (61.73%). El 73.90% y el 68.53% de las BGN exhibieron perfiles multidrogorresistentes y microorganismos altamente resistentes a fármacos, respectivamente, y 47.54% de los aislamientos de Acinetobacter baumannii mostró perfil de drogorresistencia extendida. El 80.33% de los A. baumannii fue resistente a carbapenémicos y el 83.76% de las K. pneumoniae fueron productoras de BLEE.

Conclusiones:

nuestros datos podrían mejorar la terapia antimicrobiana empírica y el programa de control de infecciones.

Palabras clave: Farmacorresistencia Bacteriana, Unidad de Cuidados Intensivos, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, beta-Lactamasas

Introducción

Las infecciones asociadas a la atención de la salud (IAAS) comprenden una afección cada vez más común, particularmente en el entorno de salas con pacientes en estado crítico.1 Los pacientes hospitalizados en las unidades de cuidados intensivos (UCI) son más propensos a adquirir una IAAS y los principales agentes causales son bacterias Gram-negativas (BGN), como Acinetobacter spp., Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella spp. y Escherichia coli. Estos patógenos causan principalmente infecciones del torrente sanguíneo, tracto pulmonar, tracto urinario, sitios quirúrgicos, piel y tejidos blandos.2 En la actualidad se reporta en las UCI un número elevado de infecciones ocasionadas por las BGN con elevadas tasas de resistencia a los antimicrobianos (RAM), lo que representa un problema de gran magnitud en estas áreas, debido a que atienden a pacientes gravemente enfermos que son altamente vulnerables a infecciones y comúnmente requieren de antibióticos para mejorar su posibilidad de supervivencia.1 Para agravar más el problema, en las UCI se ha reportado una elevada incidencia (> 40%) de infecciones por BGN multidrogorresistentes y con drogorresistencia extendida (MDR y XDR, por sus siglas en inglés), las cuales se asocian con una alta mortalidad.3

En el año 2017 la Organización Mundial de la Salud (OMS) emitió un comunicado que categorizaba a las bacterias de acuerdo con la letalidad de las infecciones que provocan, la frecuencia con que presentan resistencia a los antibióticos, las opciones terapéuticas disponibles y, por último, la investigación y el desarrollo de nuevos antibióticos. Dentro de la categoría de prioridad crítica se situaron A. baumannii y P. aeruginosa resistentes a carbapenémicos, enterobacterias resistentes a carbapenémicos o productoras beta-lactamasas (BLEE).4

Por otro lado, la Sociedad Holandesa de Microbiología Médica introdujo la categoría HRMO (por sus siglas en inglés Highly Resistant Microorganisms) para las bacterias con las siguientes características: 1) ser agentes etiológicos, 2) tener patrón de RAM que dificulta la terapia (empírica), y 3) tener potencial de propagarse si no se toman medidas adicionales además de las precauciones estándar.5

El conocimiento de los patógenos más frecuentes de los pacientes atendidos en la UCI, así como sus perfiles de RAM son cruciales en el proceso de la elección de una terapia efectiva y en las medidas de prevención y control de infecciones. Previamente, hemos publicado un reporte de la RAM en BGN en el periodo 2016-20186 y para seguir con nuestra línea de investigación sobre la RAM en áreas hospitalarias críticas, el objetivo de este estudio fue determinar la frecuencia y las tasas de resistencia de aislados clínicos de BGN de pacientes hospitalizados en la UCI de un hospital de tercer nivel en Mérida, Yucatán, así como determinar la frecuencia de perfiles MDR, XDR, HRMO y BLEE positivos en el periodo 2019-2021.

Material y Métodos

Estudio observacional, descriptivo y retrospectivo que incluyó la revisión de los reportes de laboratorio de microbiología de todas las muestras clínicas recolectadas de pacientes ingresados en UCI neonatales (UCIN), pediátricas (UCIP) y de adultos (UCIA) del Hospital de Especialidades “Lic. Ignacio García Téllez” del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS), en Mérida, Yucatán, México. Se analizaron las BGN de pacientes ingresados en las tres UCI del 1 de enero de 2019 al 31 de diciembre de 2021.

El protocolo fue aprobado por el Comité Local de Investigación y Ética del hospital con el número de registro R-2018-3203-021.

En el instrumento de recolección de datos se documentaron las variables de interés: especie bacteriana, muestra biológica de donde se aisló la bacteria, perfil de resistencia, producción de BLEE. Adicionalmente, con el perfil de resistencia se categorizaron las bacterias como MDR, HMRO y XDR, según los criterios documentados en la literatura científica: a) MDR: aislados clínicos que presentan resistencia in vitro a un antimicrobiano de tres o más grupos de antibióticos diferentes;7 b) XDR: aislados clínicos que presentan resistencia in vitro a todos los antimicrobianos, excepto a 1 o 2 grupos de antibióticos diferentes;7 c) HMRO: enterobacterias que son productoras de BLEE o resistentes a carbapenémicos o resistentes a fluoroquinolonas y aminoglucósidos; Acinetobacter spp. resistentes a carbapenémicos o resistentes a fluoroquinolonas y aminoglucósidos; P. aeruginosa que son resistentes al menos a 3 de los siguientes antimicrobianos o grupos: piperacilina, ceftazidima, fluoroquinolonas, aminoglucósidos y carbapenémicos.5

Análisis estadístico

La captura electrónica y el procesamiento de datos se llevó a cabo mediante el programa estadístico Microsoft Excel, versión 2016 (Microsoft, Redmond, WA, Estados Unidos). Se empleó estadística descriptiva para analizar la distribución de aislados bacterianos, frecuencias y tendencias de RAM para perfiles MDR, HRMO y XDR, y para cepas productoras de BLEE.

Resultados

Frecuencia y tipo de BGN

Se analizaron un total de 433 aislamientos de BGN y K. pneumoniae fue la especie más prevalente (n = 117; 27.02%), seguida de P. aeruginosa (n = 99; 22.86%) y E. coli (n = 84; 19.40%). La mayoría de los aislados bacterianos se obtuvieron de secreciones bronquiales (n = 163), orina (n = 107) y sangre (n = 94) (cuadro I).

Cuadro I. Distribución de las BGN aisladas de muestras clínicas de los pacientes.

Cuadro I Distribucion de las BGN aisladas de muestras clinicas de los pacientes.

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Kpn: K. pneumoniae; Pae: P. aeruginosa; Eco: E. coli; Aba: A. baumannii; Sma: Stenotrophomonas maltophilia; Ecl: Enterobacter cloacae; OBGN: otras BGN; SB: secreciones bronquiales; OMB: otras muestras biológicas

OBGN incluyen: Klebsiella aerogenes (n = 4), Acinetobacter iwoffi (n = 3), Acinetobacter baumannii-calcoaceticus complex (n = 2), Serratia marcescens (n = 2), Morganella morganii (n = 2), Pantoea agglomerans (n = 2), Pseudomonas fluorescens (n = 2), Citrobacter freundii (n = 1), and Proteus mirabilis (n = 1);

OMB incluyen: ocular (n = 7), secreciones (n = 4), líquido de diálisis (n = 3), líquido pleural (n = 3), líquido cefalorraquídeo (n = 2), absceso (n = 2) y tejido (n = 1)

Distribución de las BGN en las UCI

El análisis de la distribución de los aislados clínicos por el tipo de UCI donde se hospitalizaron los pacientes reveló que los aislamientos de K. pneumoniae, E. coli y P. aeruginosa fueron los más prevalentes en pacientes de la UCIN, P. aeruginosa de UCIP, mientras que A. baumannii, K. pneumoniae y E. coli fueron más prevalentes de UCIA (figura 1).

Figura 1. Frecuencia de las BGN aisladas de los pacientes hospitalizados en las UCI.

Figura 1 Frecuencia de las BGN aisladas de los pacientes hospitalizados en las UCI.

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Kpn: K. pneumoniae; Pae: P. aeruginosa; Eco: E. coli; Aba: A. baumannii; Sma: Stenotrophomonas maltophilia; Ecl: Enterobacter cloacae; OBGN: Otros BGN; OBGN incluyen: Acinetobacter lwoffi (n = 4), Klebsiella aerogenes (n = 4), el complejo A. baumannii-calcoaceticus (n = 3), Serratia marcescens (n = 2), Morganella morganii (n = 2), Pantoea agglomerans (n = 2), Pseudomonas fluorescens (n = 2), Citrobacter freundii (n = 1), y Proteus mirabilis (n = 1)

Perfil de RAM de las BGN

Como se muestra en el cuadro II, las tasas más altas de RAM (> 50%) se observaron en los fármacos ampicilina (89.48%), ampicilina/sulbactam (66.85%), cefalosporinas (58.52-93.81%), tetraciclina (61.73%), tobramicina (58.06%), ciprofloxacina (56.05%) y gentamicina (54.30 %). Las enterobacterias más prevalentes (K. pneumoniae y E. coli) mostraron altas tasas de resistencia a ampicilina (91.25-100.00%), ciprofloxacina (73.27-87.50%), tetraciclina (72.46-85.19%), ampicilina/sulbactam (64.18-90.00%), cefalosporinas (57.50-93.67%); además, los aislados clínicos de K. pneumoniae también presentaron altas tasas de resistencia a trimetoprim/sulfametoxazol (90.74%), gentamicina (80.73%) y, por otro lado, los aislamientos de E. coli exhibieron una tasa de resistencia elevada a levofloxacina (91.94%). La RAM de A. baumannii es alarmante para los variados grupos químicos de antibióticos (100.00-57.14%): para todos los fármacos fue superior al 70%, a excepción de la ampicilina/sulbactam (cuadro II).

Cuadro II. Mapa de calor de la RAM de las BGN de pacientes en las tres UCI.

Cuadro II Mapa de calor de la RAM de las BGN de pacientes en las tres UCI.

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Kpn: K. pneumoniae; Pae: P. aeruginosa; Eco: E. coli; Aba: A. baumannii; Sma: Stenotrophomonas maltophilia; Ecl: Enterobacter cloacae; OBGN: otros BGN; OBGN incluyen: A. lwoffi (n = 4), K. aerogenes (n = 4), A. baumannii-calcoaceticus complex (n = 3), S. marcescens (n = 2), M. morganii (n = 2), P. agglomerans (n = 2), P. fluorescens (n = 2), C. freundii (n = 1), y P. mirabilis (n = 1)

AMP: ampicilina; SAM: ampicilina/sulbactam: AMC: amoxicilina/ácido clavulánico; TZP: piperacilina/tazobactam; CZO: cefazolina; CXM: cefuroxima; CRO: ceftriaxona; CAZ: ceftazidima; CTX: cefotaxima; FEP: cefepima; ETP: ertapenem; IPM: imipenem; MEM: meropenem; AMK: amikacina; GEM: gentamicina; TOB: tobramicina; CIP: ciprofloxacina; LVX: levofloxacino; SXT: trimetoprima/sulfametoxazol; TCY: tetraciclina; TGC: tigeciclina

En el cuadro III se presentan las BGN categorizadas según su RAM. La mayoría de los aislados de enterobacterias y A. baumannii presentaron perfiles MDR y HMRO; además, el 47.54% de los aislados clínicos de A. baumannii se categorizaron como XDR. Asimismo, se observa un elevado número de aislamientos productores de BLEE en K. pneumoniae (83.76%) y E. coli (78.57%); por otra parte, el 80.3% de los A. baumannii fue resistente a los carbapenémicos.

Cuadro III. Categorización de las BGN acorde a su RAM.

Cuadro III Categorizacion de las BGN acorde a su RAM.

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Eco: E. coli; Kpn: K. pneumoniae; Aba: A. baumannii; Pae: P. aeruginosa

*Solo fue posible la categorización para A. baumannii debido al número de grupos de antibióticos evaluados

†A. baumannii y P. aeruginosa son intrínsecamente resistentes; ND: no determinado; NA: no se aplica

Discusión

Las bacterias fármacorresistentes se han convertido en un problema mundial debido a la escasa eficacia de los agentes antimicrobianos actuales, lo que conlleva una elevada mortalidad en los pacientes.1 En el comunicado emitido por la OMS se evidencian las amenazas que representan las BGN resistentes a múltiples antibióticos.4 En nuestra investigación identificamos un número elevado de aislados clínicos de A. baumannii (80.33%) resistentes a carbapenémicos, los cuales la OMS categoriza como de prioridad crítica de atención,4 debido a que se agota el arsenal terapéutico y se requiere el desarrollo de nuevos antimicrobianos. Durante las últimas décadas A. baumannii ha surgido como uno de los microorganismos nosocomiales más difíciles de controlar y tratar.8 Además, este bacilo es intrínsecamente resistente a varios grupos de antibióticos y en nuestro estudio mostró altas tasas de resistencia a todos los fármacos antimicrobianos evaluados: el 93.34% de los aislados clínicos de este patógeno se categorizaron como MDR y 90.16% como HRMO. Además, nuestro estudio encontró que la eficacia de los carbapenémicos y los aminoglucósidos, que son terapias consideradas el último recurso para tratar infecciones por A. baumannii, fue baja, posiblemente debido a la acción de las enzimas que modifican aminoglucósidos y las carbapenemasas constantemente identificadas en aislamientos de este bacilo, lo que conduce a la ineficacia de esta última línea de antibióticos.8 Adicionalmente, el 47.54% de los aislados clínicos de A. baumannii se categorizaron como XDR, cepas que son una gran carga para las instituciones de atención de la salud, pues representan un desafío para el tratamiento clínico y se asocian con una alta mortalidad, particularmente en pacientes críticos.9 La prevalencia del perfil XDR en aislados clínicos de A. baumannii de pacientes de las UCI de nuestro hospital es alarmante, dado que fue superior a la informada para aislamientos de pacientes de las UCI de hospitales en China (17.87%)9 y Estados Unidos de América (10%).10 La elevada frecuencia de cepas XDR podría deberse a una inadecuada higiene de manos entre el personal de salud (lo que propaga bacterias de un paciente a otro); la estancia prolongada de los pacientes en la UCI (lo que aumenta las prescripciones innecesarias de antibióticos); una inadecuada desinfección de los espacios o material médico, y la plasticidad del genoma de A. baumannii, que permite que la bacteria adquiera nuevos determinantes genéticos que pueden codificar resistencia.11,12,13

Otro grupo de prioridad crítica son las enterobacterias productoras de BLEE, que se han convertido en una amenaza emergente para el éxito del tratamiento con antimicrobianos β-lactámicos. Las BLEE son enzimas que están codificadas por genes que a menudo se encuentran en elementos genéticos móviles, principalmente β-lactamasas de clase A, como los de tipo CTX-M, TEM y SHV, que confieren resistencia a grupos de antibióticos como las penicilinas y las cefalosporinas.14 Los resultados de nuestro estudio revelaron que el 83.76% de los aislados clínicos de K. pneumoniae y el 78.57% de E. coli fueron productores de BLEE, lo que concuerda con las altas tasas de RAM, como la ampicilina (91.25-100.00%) y las cefalosporinas (57.50-93.67%), ante estas dos enterobacterias.

Respecto a K. pneumoniae, el número de aislamientos con perfil MDR (86.53% frente a 94.02%) y HRMO (80.76% frente a 93.16%) aumentó en comparación con nuestro analisis del periodo previo.6 Ademas, la RAM se incrementó considerablemente para ciprofloxacina (30.77% frente a 73.27%), gentamicina (46.15% frente a 80.73%) y trimetoprim/sulfametoxazol (64.71% frente a 90.74%) en los aislados de K. pneumoniae en comparación con la RAM en el periodo 2016-2018.6 Parte del periodo de estudio de esta investigación incluye la pandemia por COVID-19, por lo que este incremento en la RAM pudo ser debido a la elevada utilización de agentes antimicrobianos en pacientes con COVID-19 que presentaban una tasa relativamente baja de infección concomitante o secundaria.15 Además, K. pneumoniae se documenta como uno de los patógenos más prevalentes en las infecciones de pacientes con COVID-19.16,17

Por otro lado, la resistencia a las quinolonas en los aislamientos de E. coli se incrementó con respecto al informe anterior (70.00-78.31% frente a 87.50-91.94%),6 datos que difieren de la tasa de resistencia a ciprofloxacina (40.0%) reportada para E. coli aislada de pacientes atendidos en una UCI en un hospital de Etiopía.18 La Escherichia coli es el principal agente causal de infecciones de vías urinarias19 y en nuestro estudio la mayoría de los aislados clínicos de esta bacteria (46.43%) provenían de orinas, además de que para las infecciones de vías urinarias se usan quinolonas, por lo que el incremento en la resistencia posiblemente se debió al uso excesivo de estos antimicrobianos.20

Al ser una investigación de carácter retrospectivo, nuestro estudio tiene varias limitaciones, entre ellas: 1) se analizaron reportes microbiológicos del laboratorio de análisis clínicos, 2) durante el periodo de estudio se cambió el equipo de laboratorio para determinar la susceptibilidad a los antibióticos, 3) parte del periodo del estudio abarcó la pandemia de COVID-19. Sin embargo, a pesar de las limitaciones, se presenta un panorama actual de la RAM en los aislados clínicos de BGN de los pacientes ingresados en la UCI de nuestro hospital. Estos resultados pueden ser de utilidad para los médicos tratantes, así como futuros estudios prospectivos de implementación de medidas para controlar y reducir la propagación de patógenos con elevadadas tasas de RAM.

Conclusiones

Nuestra investigación informó que de pacientes atendidos en nuestro hospital se aísla un número elevado de A. baumannii resistentes a carbapenémicos y enterobacterias productoras de BLEE, consideradas de prioridad crítica de atención para la OMS. También se encontró una alta prevalencia de aislamientos clínicos de E. coli, K. pneumoniae y A. baumannii con perfiles MDR y HMRO, además de un número elevado de A. baumannii XDR.

Notas

*

los autores han completado y enviado la forma traducida al español de la declaración de conflictos potenciales de interés del Comité Internacional de Editores de Revistas Médicas, y no fue reportado alguno que tuviera relación con este artículo.

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